(57)【要約】      （修正有）【課題】発電機から送電されてくる位相の異なる交流を変換するとともに、部品点数を大幅に増加させることなく、回転体の回転動作が制御される電力変換装置を実現する。【解決手段】発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、一対の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路２０１と、ブリッジ整流回路２０１を制御する制御部３００と、を有し、制御部３００は、発電機内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧を検出する第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、ブリッジ整流回路２０１が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路２０１とコイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、発電機内の回転体の回転動作を制御する。【選択図】図１
2013183487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる前記発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、一対の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記発電機内の前記回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、前記ブリッジ整流回路が出力する直流の電圧を検出する第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、前記ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、前記ブリッジ整流回路と前記コイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、前記発電機内の前記回転体の回転動作を制御する電力変換装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記整流モード実行時に、前記第１の検出信号が第1のしきい値未満、および、前記第２の検出信号が第２のしきい値以上または超える場合に、前記電流消費モードに切り替え、前記第１の検出信号が前記第１のしきい値よりも小さい第３のしきい値以下または未満、および、前記第２の検出信号が前記第２のしきい値より小さい第４のしきい値以下または未満になったら、前記整流モードに切り替える、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記整流モード実行時に、前記第１の検出信号が第1のしきい値以上、および、前記第２の検出信号が第２のしきい値以上または超える場合、あるいは、前記第１の検出信号が第1のしきい値以上の場合に、前記電流消費モードに切り替え、前記第１の検出信号が第３のしきい値より小さい第５のしきい値以下または未満、および、前記第２の検出信号が第４のしきい値より小さい第６のしきい値以下または未満となるまで、前記電流消費モードを維持するとともに、前記第１の検出信号が前記第５のしきい値以下または未満、および、前記第２の検出信号が前記第６のしきい値以下または未満となった時点から所望時間、前記電流消費モードを継続する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記所望時間、前記電流消費モードを継続した以降に、前記第１の検出信号が前記第５のしきい値以下または未満、および、前記第２の検出信号が前記第６のしきい値以下または未満の場合に前記整流モードに切り替える請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記ブリッジ整流回路の出力端は、外部負荷に接続されるとともに、前記発電機内のそれぞれの前記コイルの一端が前記ブリッジ整流回路のそれぞれの入力端に接続される、請求項１ないし４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記ブリッジ整流回路は少なくとも、前記ブリッジ整流回路のうちの少なくとも二つの入力端に流れる電流を調整する電流調整手段を有し、前記制御部は前記ブリッジ整流回路の前記電流調整手段をオン・オフ制御することにより前記電流消費モードとする請求項１ないし５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記電流調整手段が前記整流手段を兼ねる請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記電流調整手段が短絡手段を兼ねる請求項６または７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる前記発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対のブリッジ整流回路の入力端に入力され、前記ブリッジ整流回路の出力端に直流を出力する前記ブリッジ整流回路を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記発電機内の回転体の回転数に応じた信号を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、前記直流に応じた第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、前記ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、前記ブリッジ整流回路と前記コイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、前記発電機内の前記回転体の回転動作を制御する制御装置。
【請求項１０】
発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる前記発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、少なくとも一対の出力端に直流を出力するとともに、制御部からの制御信号を受けるブリッジ整流回路を有し、前記ブリッジ整流回路は、前記発電機内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、前記ブリッジ整流回路の出力する直流に応じた電圧値を検出する第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、前記ブリッジ整流回路が前記直流を出力する整流モードと、前記ブリッジ整流回路と前記コイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替える前記制御信号を前記制御部から受けることにより、前記発電機内の前記回転体の回転動作を制御する整流回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対もしくは位相の異なる複数の交流を入力し、発電機の電力を整流、発電機内の回転体を制御する電力変換装置、制御装置および整流回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対もしくは位相の異なる複数の交流電圧を出力する回転体の電力を整流、制御する方法は、特許文献１に記載されているように電流を検出して半導体スイッチの制御信号を出力する半導体のスイッチ制御用電源を設け、スイッチング素子と直列に接続した抵抗により回転体のエネルギーを熱として放出する方法が用いられている。また、特許文献１では、風が強まって予め設定されているブレーキ作動条件を越えると、制御装置が半導体スイッチに制御信号を送って半導体スイッチをＯＮとすることにより、ブレーキ回路に電流が流れ、スイッチ制御用電源がこの電流を検出して、半導体のスイッチ制御信号を出力するようになっている。バッテリなどの外部電源が使用できず、制御装置が作動しない状態が生じても、強風が継続している間はスイッチ制御用電源からの制御信号によって半導体スイッチはＯＮに保持されて、電気ブレーキの作動が継続する。風が弱まってブレーキ作動条件により風速が低下すると、ブレーキ回路の電流が低下し、スイッチ制御用電源が半導体スイッチをＯＦＦとするので電気ブレーキが解除され、風力発電機は通常の運転状態に戻る。スイッチ制御用電源が直列抵抗の発生する熱によって電力を出力する熱電素子と、熱電素子の出力を調整して半導体スイッチへ制御信号を送る調整器とを備えたものである場合には、直列抵抗の発生する熱はブレーキ回路を流れる電流に比例し、ブレーキ回路の電流は風速に比例するので、熱電素子の出力電圧は風速に比例すると記載されている。このように、電気ブレーキのためだけにスイッチング素子と抵抗素子、補助電源を設けているために部品点数が多くなってしまい、部品点数の削減ができず、部品実装面積が大きくなってしまう。
【０００３】
特許文献２に記載されているように発電機の出力端にインピーダンス素子と短絡素子を並列に備えることにより、発電機の減速と停止の維持が行われている。特許文献２に記載の、永久磁石型風力発電機の電気ブレーキ装置は、風力によって回転駆動する風車と、風車と一体に回転駆動する永久磁石を含む回転子および回転子に対向配置された電機子回路を有する発電機とを備えた風力発電機の電気ブレーキ装置であって、電機子回路に接続されて風車のブレーキとして機能する短絡装置を設け、短絡装置は、短絡スイッチに直列接続されたインピーダンスを含み、短絡スイッチが選択的にオンされることにより、インピーダンスを介して電機子回路を短絡し、回転中の風車を減速するものである。この電気ブレーキ装置は、インピーダンス、コンデンサ、抵抗器およびリアクトルのうち１つを含むものである。また、電気ブレーキ装置は電機子回路に接続されて風車のブレーキとして機能する第１および第２の短絡装置を設け、第１の短絡装置は、選択的に駆動されることにより、電機子回路を短絡して風車の停止を維持し、第２の短絡装置は、短絡スイッチに直列接続されたインピーダンスを含み、短絡スイッチが選択的にオンされることにより、インピーダンスを介して電機子回路を短絡し、回転中の風車を減速するものであると記載されている。このように、風車を減速させるために多数の部品を使用することになり、結果として部品点数が多くなってしまい、部品の実装面積が大きくなってしまう。
【０００４】
しかしながら、刻一刻と変化する発電機の回転数と、出力される交流を整流、制御するためには刻一刻と変化する発電機の回転数にあわせて、発電機から送電されてくる交流を効率よく変換しなければならなく、また、発電機の回転数が外因により、過回転となるような場合は発電機の故障を防止しなければならない。
【０００５】
また、特許文献３では、回転体の短絡事故を防止するための直流変流器があるが各相に対して取り付けるため、構造上部品点数が多くなってしまう問題があり、交流から直流に変換するだけでなく、回転体の短絡事故を防止するために、防止する機能を動作させる場合のみに使用する部品があり、結果として部品点数が多くなってしまい、それにともない実装面積が大きくなってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６５７５３４号公報
【特許文献２】特許第４８２８０４２号公報
【特許文献３】特開２００６−３１１６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、発電機から送電されてくる位相の異なる交流を変換するとともに、部品点数を大幅に増加させることなく、発電機内の回転体の回転動作を制御する電力変換装置、制御装置、整流回路を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本目的を達成するために、本発明の望ましい態様としては、発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、一対の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路を制御する制御部と、を有し、制御部は、発電機内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、ブリッジ整流回路が出力する直流の電圧を検出する第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路とコイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、発電機内の回転体の回転動作を制御する電力変換装置とする。
【０００９】
本発明の望ましい態様によれば、発電機内のコイルとブリッジ整流回路が閉ループを形成することにより電流消費を行うので部品点数の削減し、回転体の回転動作を制御する電力変換装置を実現できる。
【００１０】
本発明の望ましい態様としては、制御部は、整流モード実行時に、第１の検出信号が第１のしきい値未満、および、第２の検出信号が第２のしきい値以上または超える場合に、電流消費モードに切り替え、第１の検出信号が第１のしきい値より小さい第３のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号が第２のしきい値より小さい第４のしきい値以下または未満になったら、整流モードに切り替える電力変換装置としても良い。
【００１１】
本発明の望ましい態様によれば、直流の電圧のしきい値以上または超える場合、電流消費モードによって電流消費を行うので、直流の電圧を所望の範囲に制御することが可能となる。
【００１２】
本発明の望ましい態様としては、制御部は、整流モード実行時に、第１の検出信号が第１のしきい値以上、および、第２の検出信号が第２のしきい値以上または超える場合、あるいは、第１の検出信号が第1のしきい値以上の場合に、電流消費モードに切り替え、第１の検出信号が第３のしきい値より小さい第５のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号が第４のしきい値より小さい第６のしきい値以下または未満となるまで、電流消費モードを維持するとともに、第１の検出信号が第５のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号が第６のしきい値以下または未満となった時点から所望時間、電流消費モードを継続する電力変換装置としても良い。
【００１３】
本発明の望ましい態様としては、制御部は、所望時間、電流消費モードを継続した以降に、第１の検出信号が第５のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号が第６のしきい値以下または未満の場合に整流モードに切り替える電力変換装置としても良い。
【００１４】
本発明の望ましい態様としては、ブリッジ整流回路の出力端は、外部負荷に接続されるとともに、発電機内のそれぞれのコイルの一端がブリッジ整流回路のそれぞれの入力端に接続される電力変換装置としても良い。
【００１５】
本発明の望ましい態様としては、ブリッジ整流回路は少なくとも、ブリッジ整流回路のうちの少なくとも二つの入力端に流れる電流を調整する電流調整手段を有し、制御部はブリッジ整流回路の電流調整手段をオン・オフを制御することにより電流消費モードとする電力変換装置としても良い。
【００１６】
本発明の望ましい態様によれば、制御部が電流調整手段を制御することで電流消費モードとすることが可能となる。
【００１７】
本発明の望ましい態様としては、電流調整手段が整流手段を兼ねる電力変換装置としても良い。
【００１８】
本発明の望ましい態様としては、電流調整手段が短絡手段を兼ねる電力変換装置としても良い。
【００１９】
本発明の望ましい態様としては、発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対のブリッジ整流回路の入力端に入力され、ブリッジ整流回路の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路を制御する制御部を有し、制御部は、発電機内の回転体の回転数に応じた信号を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、直流に応じた第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路とコイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、発電機内の回転体の回転動作を制御する制御装置としても良い。
【００２０】
本発明の望ましい態様としては、発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、少なくとも一対の出力端に直流を出力するとともに、制御部からの制御信号を受けるブリッジ整流回路を有し、ブリッジ整流回路は、発電機内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、ブリッジ整流回路の出力する直流に応じた電圧値を検出する第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路とコイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替える制御信号を制御部から受けることにより、発電機内の回転体の回転動作を制御する整流回路としても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路とコイルが閉ループを形成する電流消費モードを有するので、部品点数を大幅に増加させることなく、回転体の回転動作を制御する電力変換装置、制御装置、整流回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電力変換装置のシステム構成ブロック図である。
【図２】整流モードと電流消費モードを切り替えるチャート図である。
【図３】電力変換装置の詳細なシステム構成図である。
【図４】閉ループ内の等価回路構成図である。
【図５】ブリッジ整流回路の整流モードにおける電圧、電流波形とスイッチング素子への制御信号の関係である。
【図６】条件により整流モードに切り替わる電流消費モードの制御信号と電力変換装置出力電圧の関係である。
【図７】条件により短絡まで至る電流消費モードの制御信号と電力変換装置出力電圧の関係である。
【図８】整流モードと電流消費モードの条件の関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本実施形態について説明する。図１は電力変換装置のシステム構成ブロック図であり、図３は電力変換装置の詳細なシステム構成図である。図１において、発電機１００内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイル（図示せず）の電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、一対の出力端に直流を出力する電流調整手段であるスイッチング素子（図示せず）で構成される電力変換装置内ブリッジ整流回路（以下、ブリッジ整流回路と称する。）２０１を有する。
【００２４】
また、本実施形態ではブリッジ整流回路２０１を制御する制御部３００を有し、制御部３００は発電機１００内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段１０９が出力する第１の検出信号１０４とブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧値を検出する第２の検出手段２１６が出力する第２の検出信号２１１を受け、ブリッジ整流回路２０１が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路２０１と発電機１００内のコイル（図示せず）が閉ループを形成する電流消費モードとを切り替えることにより、発電機１００内の回転体の回転動作を制御する電力変換装置であることを特徴とする。ここで、電流消費モードとは、整流モードとは異なる期間にブリッジ整流回路２０１と発電機１００内のコイル（図示せず）とが閉ループを形成するように電流調整手段であるスイッチング素子（図示せず）をオンとすることで、電流を消費するモードを指す。但し、常時オンとする必要はなく、間欠的にオンとする場合も含む。また、スイッチング素子は電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、静電誘導型トランジスタ（Ｊ−ＦＥＴ）、バイポーラ型トンラジスタなど適宜使用することができ、電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）が好ましい。本実施形態では、スイッチング素子は電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）として説明する。
【００２５】
図３に記載の電力変換装置２００は、発電機１００内の回転体が回転することにより第１から第３のコイル１０１、１０２、１０３に流れる電流に基づいた位相の異なる交流を、電力変換装置２００内部のブリッジ整流回路２０１の電流調整手段である第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７を制御部３００からの制御信号によって、スイッチング動作させることにより発電機１００の出力する位相の異なる交流を直流に整流することが可能となっている。なお、図３における制御部３００内の符号である第１の検出信号１０４、風速信号１１０、発電機の出力１１７〜１１９、第２の検出信号２１１、フィードバック信号２１２は制御部３００への入力元を指し、第１から第６のスイッチンス素子２０２〜２０７は制御部３００からの出力先を指している。
【００２６】
つまり、本実施形態では、発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機１００内の第１から第３のコイル１０１、１０２、１０３の電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、一対の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路２０１と、ブリッジ整流回路２０１を制御する制御部３００と、を有し、制御部３００は、発電機１００内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段１０９が出力する第１の検出信号１０４、および、ブリッジ整流回路が出力する直流の電圧を検出する第２の検出手段２１６が出力する第２の検出信号２１１を受け、ブリッジ整流回路２０１が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路２０１と第１から第３のコイル１０１、１０２、１０３で閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、発電機１００内の回転体の回転動作を制御する電力変換装置２００としている。以下に整流モードと電流消費モードを説明する。
【００２７】
図３と図５を参照しながら、詳細に整流モードの動作の説明をする。図３は、電力変換装置２００の詳細なシステム構成図である。電力変換装置２００は複数の第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７から構成されるブリッジ整流回路２０１、ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧を検出する第２の検出手段２１６が出力する第２の検出信号２１１、および、発電機１００内の回転体の回転数を検出する第１の検出手段１０９が出力する第１の検出信号１０４が入力され、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７を制御する制御部３００により構成される。また、発電機１００内の第１のコイル１０１、第２のコイル１０２、第３のコイル１０３の一端同士が接続され、第１のコイル１０１の他端と第１のスイッチング素子２０２の一端と第２のスイッチング素子の他端２０３が接続され、第２のコイル１０２の他端と第３のスイッチング素子２０４の一端と第４のスイッチング素子の他端２０５が接続され、第３のコイル１０３の他端と第５のスイッチング素子２０６の一端と第４のスイッチング素子の他端２０７が接続され、第１のスイッチング素子２０２の他端と第３のスイッチング素子２０４の他端と第５のスイッチング素子２０６の他端が接続され第１の出力端を形成し、第２のスイッチング素子２０３の一端と第４のスイッチング素子２０５の一端と第６のスイッチング素子２０７の一端が接続され第２の出力端を形成している。つまり、発電機内のそれぞれのコイルの一端がブリッジ整流回路のそれぞれの入力端に接続されている。また、第１の出力端と第２の出力端に負荷を接続することで、直流を出力することが可能となっている。また、制御部３００は、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７をオン・オフ制御する制御信号を第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７の制御端に出力する。第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７が電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）の場合、ゲートに出力する。
【００２８】
整流時の動作としての電力変換装置２００は、発電機１００から出力される少なくとも一対の位相の異なる交流を入力源として、電力変換装置２００内のブリッジ整流回路２０１内の第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７をオン・オフ制御、すなわち、スイッチング動作させることにより、直流に変換して出力して、電力を送り出す動作を行う。
【００２９】
例えば、図３における発電機１００の出力が３相の場合、発電機１００の３相出力のそれぞれをＥｕｗ１０６、出力Ｅｕｖ１０７、Ｅｗｖ１０８とすると、Ｅｕｗ１０６、Ｅｕｖ１０７、Ｅｗｖ１０８の発電機１００が出力しようとする電圧との関係は式（１）のように表すことができる。
Ｅｕｗ１０６=Ｅｍ・Ｓｉｎ（ωｔ+２π／３＋α）
Ｅｕｖ１０７=Ｅｍ・Ｓｉｎ（ωｔ＋π／３＋α）             ・・・（１）
Ｅｗｖ１０８=Ｅｍ・Ｓｉｎ（ωｔ＋α）
ω：回転体の回転数の角周波数
ｔ：時間［ｓ］
ただし、Ｅｍは発電機１００の出力間最大電圧とする。
【００３０】
３相の電圧のコイルによる重なり現象を無視した時の電力変換装置２００が出力する直流の出力電圧２０９は、以下の(２)で示される。
π／３
Ｅｄ＝（３／π）∫Ｅｍｓｉｎ（ωｔ+π／３+α）ｄωｔ
０  
＝（３／π）Ｅｍｃｏｓ（α）      ・・・（２）
α：制御角（但し、０≦α≦π／６）
となり、直流を出力する。また、図５は整流動作時における電圧と電流、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７へ送る制御信号の波形である。
【００３１】
図５をさらに詳細に説明する。図５は発電機１００の出力する電圧と整流された直流の電圧波形である。図５では例として、発電機１００の３相の出力の電圧と直流に変換された波形である。図５（Ａ）は発電機１００の出力する時間の横軸ωｔに対する電圧と整流された電圧波形を示している。図５（Ｂ）は横軸ωｔに対して、発電機１００の例えば３相の出力端を流れる電流の波形である。図５（Ｃ）は横軸ωｔに対して、制御部３００から第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７に対して送る制御信号である。制御信号がＨの場合、第１から第６のスイッチング素子はオンする。例えば、第１のスイッチング素子２０２がオンする場合、電力変換装置２００に向かってｉｕ２１３は正の電流が流れる。第２のスイッチング素子２０３がオンする場合、電力変換装置２００からｉｕ２１３は負の電流が流れる。同様に第３のスイッチング素子２０４がオンする場合ｉｖ２１４は電力変換装置２００に向かって正の電流が流れ、第４のスイッチング素子２０５がオンする場合、電力変換装置２００からｉｖ２１４は負の電流が流れる。同様にス第５のイッチング素子２０６がオンする場合ｉｗ２１５は電力変換装置２００に向かって正の電流が流れ、第６のスイッチング素子２０７がオンする場合、電力変換装置２００からｉｗ２１５は負の電流が流れる。図５（Ｄ）に示すαはブリッジ整流回路２０１における発電機１００の出力を制御する制御角である。制御角αにより、電力変換装置２００内のブリッジ整流回路２０１が出力する直流の出力電圧制御が可能になる。発電機１００の出力する電流は、発電機１００の出力電圧に対して、α遅れた波形となる。また、電力変換装置２００の直流電圧は、発電機１００の出力する例えば３相の出力の場合、図５（Ｄ）の半波波形の正負２つを合わせた形とみなせる。すなわち、負の半波波形を正に折り返し、正の半波波形と合わせた波形とみなせる。図５では例えば、制御角αを０．３６３６４×πとした場合の波形図である。また、制御角αと、発電機１００の出力する３相の交流電圧の関係は図５（Ｄ）のようになる。これらの電流を重ね合わせると、直流の電流ｉｄ（Ｉｄ）２１０となり、整流された直流が電力変換装置２００から負荷側に送電されることとなる。図５の例では、発電機１００内の回転体の回転数が５２９［ｒｐｍ］、５５．４［Ｈｚ］、各相の電圧が１４１［Ｖ］、出力される電圧２０９が１３７［Ｖ］、電流ｉｄ（Ｉｄ）の波高値が７．１［Ａ］の場合を示している。このように、整流モードにおいては、発電機１００から出力される少なくとも一対の位相の異なる交流を入力源として、電力変換装置２００内のブリッジ整流回路２０１内の第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７をオン・オフ制御、すなわち、スイッチング動作させることにより、直流に変換して出力して、電力を送り出す動作を行う。なお、第１から第６のスイチング素子２０２〜２０７に変えて、ダイオードを使用することも可能であるが、この場合はダイオードのしきい値電圧以上の電流が流れることでスイッチング素子がオンとなる状態と同等の動作を行うことになり整流動作が可能となる。
【００３２】
次に、電流消費モードにおける制動トルクについて説明する。図４は図３の電力変換部２００における電流消費モード実行時の等価回路の模式図である。発電機１００内の第１のコイル１０１、第２のコイル１０２とブリッジ整流回路２０１における閉ループ４００内等価回路の第１のコイル１０１、第２のコイル１０２に流れる電流量は次の式のようになる。
Ｉｌｏｏｐ［Ａ］＝  Ｅ０／√（３  ×  （Ｘｄ２  ＋  Ｒ２））・・・（３）
Ｒ：閉ループ４００内抵抗値
Ｘｄ：閉ループ４００内リアクタンス= ２πｆＬ
Ｌ［ｍＨ］：第１のコイル１０１、第２のコイル１０２のリアクタンス
ｆ：発電機１００内の回転体の周波数
Ｅ０：発電機１００の端子電圧（＝γ×回転数）
ただし、γ：発電機特性によって決定される一定係数
Ｉｌｏｏｐ：閉ループ４００内の等価回路を流れる電流４０１
【００３３】
この閉ループ４００内抵抗値Ｒは等価回路上の、発電機１００内の配線抵抗値と電力変換装置２００内部の配線と第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７によるオン抵抗値である。ここで、オン抵抗とは第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７のそれぞれががオンとなっている状態でのそれぞれの抵抗値を指す。電流消費モードにおいて等価回路が現れた場合、等価回路は第１のコイル１０１、第２のコイル１０２と線路長抵抗、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７のオン抵抗成分で形成される。この閉ループ４００内の等価回路が形成されると、等価回路に電流４０１が流れる。例として、図６もしくは図７の電流消費モードに示すように第１のスイッチング素子２０２をオンさせたままにしておき、第５のスイッチング素子２０６をオンする幅を徐々に広げていくように、オフとする期間を間に設ける、すなわち、間欠的に第５のスイッチング素子２０６をオンするように、制御部３００は制御信号を送信する。この場合、回転体の回転数の低下に伴い第５のスイッチング素子２０６をオンする幅を徐々に広げているので、過大な電流４０１が閉ループ４００に流れることのないように、流れる電流量に制限をかけることが可能となっている。このようにして、閉ループ４００内の等価回路を流れる電流量を調整する。また、等価回路を流れる電流４０１により、発電機１００内に電機子反作用が発生する。この等価回路を流れる電流４０１は第１のコイル１０１により、発電機１００の起電力に対して位相が遅れる。等価回路に流れる電流４０１により、発電機１００内の第１のコイル１０１に磁界が発生する。この磁界は発電機１００の界磁による磁界を乱す。発電機１００を流れる電流４０１により磁束密度が０になる電気的中性点が移動する。電気的中性点が移動すると、発電機１００内で整流不良を起こす。整流不良が起きると、界磁鉄心の一部が飽和し、発電機１００内で主磁束の減少をきたし、結果として発電機１００内の回転体が減速する方向に制動トルクが発生する。例えば、発電機１００内の回転体には式（９）に示すＩｌｏｏｐに比例した制動トルクが発生する。
制動トルク［Ｎ・ｍ］＝  β  ×  Ｉｌｏｏｐ２  ×  Ｒ  ／  回転数  ・・・（４）
β：閉ループ４００を流れる電流４０１による電流トルク係数
つまり、回転体のエネルギーの一部（コイルに蓄積されたエネルギー）を電流として消費することにより、回転体の回転数が低下すると理解できる。
【００３４】
制動トルクが働くと、発電機１００内の回転体の回転数は低下していく。発電機１００内の回転体の速度が低下すると、発電機１００の出力する位相の異なる交流の周波数も低下する。図４に示す閉ループ４００内の第１のコイル１０１によるインピーダンスは、Ｘｄ＝２πｆＬにより計算できる。回転速度が低下すると周波数ｆの値も小さくなる。周波数ｆの値が小さくなるとインピーダンス値も小さくなる。制動トルクにより、発電機１００内の回転体の回転数が小さくなり、やがて停止した場合、周波数は０［Ｈｚ］となり、Ｘｄ＝２πｆＬ＝０となる。また、発電機１００内の回転体が停止して、周波数も０［Ｈｚ］となると、閉ループ４００の抵抗値も０．３〜０．４［Ω］とほぼ０［Ω］と等価になり、閉ループ４００は図３に示す発電機１００の出力を短絡したことと同じ状態になる。このように、電流調整手段である第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７は発電機１００の出力を短絡する短絡手段を兼ねることも可能となっている。つまり、例えば、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７のオン抵抗値が小さいので、常時オンとする制御を行うことで一対のコイル同士を短絡状態とすることが可能となっている。
【００３５】
次に、整流モードと電流消費モードとを切り替える具体例について説明する。図１において、発電機１００内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機１００内のコイル（図示せず）の電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、一対の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路２０１と、ブリッジ整流回路２０１を制御する制御部３００と、を有し、制御部３００は、発電機１００内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段１０９が出力する第１の検出信号１０４、および、ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧を検出する第２の検出手段２１６が出力する第２の検出信号２１１を受け、ブリッジ整流回路２０１が直流を出力するする電力変換装置１１５において、発電機１００内には、回転体の回転数が例えば６７５［ｒｐｍ］未満の信号である第１の検出信号１０４を制御部３００に入力する。電力変換装置１１５はブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧値が例えば１８０［Ｖ］の信号を、制御部３００で使用する所望の範囲内の電圧値に変換した第２の検出信号２１１を制御部３００に入力する。ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧値が１８０［Ｖ］以上または超える、つまり、第２の検出信号２１１が１８０［Ｖ］に相当する電圧以上または超える条件を満たした場合に整流モードを電流消費モードに切り替える。よって、別途部品を使用することなく部品点数を大幅に増加させることのない電力変換装置を実現することが可能となっている。なお、説明においては、ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧と第２の検出信号２１１を等価な信号として説明する。つまり、ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧値は、ブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧値を検出する第２の検出手段２１６が出力する第２の検出信号２１１であるとして説明する。また、直流の出力電圧である第２のしきい値（この場合、１８０Ｖ）以上または超える場合、電流消費を行うので、直流の電圧を所望の範囲に制御することが可能となっている。つまり、直流の電圧がある所望の値、すなわち、第２のしきい値（この場合、１８０Ｖ）以上または超えるとなった場合、整流モードから電流消費モードに切り替えるので結果として、回転体の回転数は低減されることになるので、回転体の回転が制御されることになる。
【００３６】
また、制御部３００はブリッジ整流回路２０１が出力する直流の電圧が１８０［Ｖ］以上または超える条件を満たした場合に、ブリッジ整流回路２０１内の例えば、スイッチング素子（図示せず）をオンする制御信号を制御部３００から出力し、発電機１００内のコイル（図示せず）と、スイッチング素子（図示せず）とが閉ループ４００を形成する電流消費モードとなっている。
【００３７】
このように、図２に示すように、電力変換装置１１５内の制御回路３００は整流モードと電流消費モードとを切り替える制御を行っている。また、整流モードと電流消費モードとを切り替えることにより、発電機１００内の回転体の回転動作を減速または停止させるために用いられていた部品を省略することができ、部品点数の削減が実現可能となる。
【００３８】
同時に、部品点数の削減が可能となることは、部品の実装面積を縮小することが可能となる 。
【００３９】
このように制御部３００は電流消費モードにおいて、外因の状態にかかわらず、閉ループ４００内等価回路に流れる電流４０１により、発電機１００内の回転体に制動トルクがかかることにより、発電機１００内の回転体の回転数は低下していく。ここで、一旦、整流モードから電流消費モードに切り替えた後、ある条件を満足した場合に整流モードに切り替える制御、または、電流消費モードの一形態である短絡状態を所望の時間継続する制御が可能となっている。ここで、短絡状態とは、スイッチング素子（図示せず）の一部または全てを常時オンとする状態を指すものとする。以下に説明する。
【００４０】
図８（Ａ）には、第１のしきい値［ｒｐｍ］と第２のしきい値［Ｖ］、第３のしきい値［ｒｐｍ］、第４のしきい値［Ｖ］の関係を示す。第１のしきい値［ｒｐｍ］に対して第３のしきい値［ｒｐｍ］は小さく、第２のしきい値［Ｖ］に対して第４のしきい値［Ｖ］は小さくなっている。図８（Ｂ）に第１のしきい値［ｒｐｍ］と第５のしきい値［ｒｐｍ］、第２のしきい値［Ｖ］と第６のしきい値［Ｖ］の関係を示す。第３のしきい値［ｒｐｍ］に対して第５のしきい値［ｒｐｍ］は小さく、第４のしきい値［Ｖ］に対して第６のしきい値［Ｖ］は小さくなっている。ここで、第１のしきい値と第２のしきい値は整流モードから電流消費モードに切り替える場合の条件を規定する値であり、整流モード実行時に第１の検出信号１０４が第1のしきい値未満、および、第２の検出信号２１１が第２のしきい値以上または超える場合に、電流消費モードに切り替える。または、第１の検出信号１０４が第１のしきい値以上、および、第２の検出信号２１１が第２のしきい値以上または超える場合、あるいは、第１の検出信号１０４が第1のしきい値以上の場合に、電流消費モードに切り替える。また、整流モード実行時に第１の検出信号１０４が第1のしきい値未満、および、第２の検出信号２１１が第２のしきい値以上または超える場合に電流消費モードに切り替え、第１の検出信号１０４が第３のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号２１１が第４のしきい値以下または未満場合に、整流モードに切り替える。また、整流モード実行時に第１の検出信号１０４が第１のしきい値以上、および、第２の検出信号２１１が第２のしきい値以上または超える場合、あるいは、第１の検出信号１０４が第1のしきい値以上の場合に、電流消費モードに切り替え、第１の検出信号１０４が第５のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号２１１が第６のしきい値以下または未満となった場合に、更に、電流消費モードの一形態である短絡状態を所望の時間継続する制御を行うものとして、図３を元に以下に説明する。
【００４１】
整流モード実行時に第１の検出信号１０４が第1のしきい値未満、および、第２の検出信号２１１が第２のしきい値以上または超える場合に電流消費モードに切り替え、第１の検出信号１０４が第３のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号２１１が第４のしきい値以下または未満となった場合に、整流モードに切り替える場合について、説明する。図６に制御部３００に入力される、第２の検出手段２１６が検出する第２に検出信号２１１が第２のしきい値１８０［Ｖ］以上または超える場合、制御部３００が、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７に対して、制御信号を送る動作を示す。図６では時間ｔ１において第２の検出信号２１１が１８０［Ｖ］以上または超える場合、制御部３００は整流モードから電流消費モードへと動作を切り替える。ここで、第１の検出信号１０４は第１のしきい値未満、例えば、６７５［ｒｐｍ］未満となっている。図６では、第１のスイッチング素子２０２、第５のスイッチング素子２０６と第１のコイル１０１、第２のコイル１０２により形成される閉ループ４００に対して入力される制御信号の波形と、電力変換装置２００から出力される電圧の波形図を示す。この例では、電力変換装置２００から出力される電圧が第２のしきい値以上または超える場合に、電流消費モードに切り替えて動作する。図６（Ａ）の横軸は時間ｔ、縦軸は回転体の回転数［ｒｐｍ］と直流の出力電圧［Ｖ］、縦の点線は時間ｔ１において整流モードから電流消費モードに切り替わるタイミング、時間ｔ２において、第１の検出信号１０４が第３のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号２１１が第４のしきい値以下または未満となった場合、電流消費モードから整流モードに切り替わるタイミングの時間、図６（Ｂ）は時間ｔに対して制御部３００から第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７に対して送信される制御信号を示す。ここで、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７はハイとローで動作しており、ハイで第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７がオンとなり、ローで第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７はオフとなるものとして説明する。
【００４２】
図６では、時間ｔ１において、横軸の時間ｔに対して制御部３００に入力される第１の検出手段１０９が検出する第１の検出信号１０４が第１のしきい値６７５［ｒｐｍ］未満、かつ、第２の検出信号２１１が第２のしきい値１８０［Ｖ］以上または超える場合、整流モードから電流消費モードへと動作が切り替えられ、電流消費モードにより閉ループ４００に電流４０１を流し、発電機１００内の回転体に対して、制動トルクをかけ、時間ｔ２において第１の検出信号１０４の値が第３のしきい値［ｒｐｍ］以下または未満、および、第２の検出信号２１１の値が第４のしきい値［Ｖ］以下または未満の条件を満たしたら、再び整流モードに動作が切り替えられる場合の制御信号の動作を説明した図である。例として、電流消費モードに切り替えられて、第３のしきい値である回転数が６００［ｒｐｍ］、および、第４のしきい値である直流の出力電圧が１５０［Ｖ］となった時点で、再び整流モードへと切り替えられる場合を示す。なお、この場合、回転体の回転数が上昇せずとも、直流の出力電圧が上昇する場合に特に有効である。つまり、コイルに蓄積されたエネルギーを電流として消費することで、直流の出力電圧の上昇を抑えるとともに、安定した状態すなわち、整流モードに切り替え、所望の直流の出力電圧を担保することが可能となっている。また、時間ｔ１から時間ｔ２において、閉ループ４００を形成する第１のスイッチング素子２０２をオンさせたままにして、第５のスイッチング素子２０６に対して制御部３００から送る制御信号の第５のスイッチング素子２０６がオンする時間を例えば５０［μｓ］ずつ開いていきオフとする期間を間に設けることにより、すなわち、間欠的に第５のスイッチング素子２０６をオンすることで、過大な電流４０１が閉ループ４００に流れることのないように、流れる電流量に制限をかけている。
【００４３】
次に、整流モード実行時に第１の検出信号１０４が第１のしきい値以上、および、第２の検出信号２１１が第２のしきい値以上または超える場合、あるいは、第１の検出信号１０４が第1のしきい値以上の場合は、電流消費モードに切り替え、第１の検出信号１０４が第５のしきい値以下または未満、および、第２の検出信号２１１が第６のしきい値以下または未満となった場合に、更に、電流消費モードの一形態である短絡状態を所望の時間継続する制御を行うものとして以下に説明する。制御部３００に入力される第１の検出信号１０４の検出値が６７５［ｒｐｍ］以上、および、第２の検出信号２１１の検出値が１８０［Ｖ］以上または超える場合、制御部３００は、短絡状態まで至る電流消費モードへと切り替える。この場合の電流消費モードでは、例えば、発電機１００内の第１のコイル１０１、第２のコイル１０２と電力変換装置２００内第１のスイッチング素子２０２、第５のスイッチング素子２０６により図４の閉ループ４００を形成する。ここで、制御部３００より、電力変換装置２００内のブリッジ整流回路２０１に入力する基本的な制御信号は図７のようになる。
【００４４】
図７において、横軸の時間ｔに対して制御部３００に入力される第１の検出手段１０９が検出する第１の検出信号１０４が第１のしきい値６７５［ｒｐｍ］以上、かつ、第２の検出手段２１６が検出する第２の検出信号２１１が第２のしきい値１８０［Ｖ］以上または超える場合の制御部３００が、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７に対して、制御信号を送る動作を示す。図７（Ａ）の横軸は時間ｔ、縦軸は回転体回転数［ｒｐｍ］と直流の出力電圧［Ｖ］、縦の点線は時間ｔ３において整流モードから電流消費モードに切り替わるタイミングの時間、時間ｔ４において電流消費モードから短絡に切り替わるタイミング、図７（Ｂ）は横軸の時間ｔに対して、制御部３００から第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７に対して送信される制御信号を示す。図７では、時間ｔ３において第１のしきい値６７５［ｒｐｍ］以上、かつ、第２のしきい値１８０［Ｖ］以上または超える場合、閉ループ４００を形成する第１のスイッチング素子２０２をオンさせたままにして、第５のスイッチング素子２０６に対して制御部３００から送る制御信号の第５のスイッチング素子２０６がオンする時間を例えば５０［μｓ］ずつ開いていき、オフとする期間を間に設けることにより、すなわち、間欠的に第５のスイッチング素子２０６をオンすることで、過大な電流４０１が閉ループ４００に流れることのないように、流れる電流量に制限をかける。また、閉ループ内を流れる電流４０１により、発電機１００内の回転体に対して制動トルクをかけることになり、回転体の減速を実現する。つまり、回転体の回転数および直流の出力電圧が上昇する場合、特に回転体の回転体を速やかに減速させる必要があるものの、閉ループ４００に所望の電流値を流すことにより、閉ループ回路４００の発熱を抑えるとともに、急激な回転体の回転数に低下を招くことなく、回転体を減速することが可能となっている。つまり、回転体の故障発生を防止することが可能となっている。また、時間ｔ４において発電機１００内の回転体の回転数が第５のしきい値である６［ｒｐｍ］以下または未満、かつ、電力変換装置２００から出力される電圧が第６のしきい値である２０［Ｖ］以下または未満の条件を同時に満たし、第５のスイッチング素子２０６もオンする状態を継続して、発電機１００の出力を短絡させる状態にする。同時に、時間ｔ４において第５のしきい値である６［ｒｐｍ］以下または未満、かつ、第６のしきい値である２０［Ｖ］以下または未満の条件を満たした時点で、制御部３００は短絡状態、すなわち、第１のスイッチング素子２０２、第５のスイッチング素子２０６を常時オンとする状態を継続する５分間のカウントを開始する。つまり、回転体の回転数および直流の出力電圧がともに低い値となれば、大電流が流れることはないので、速やかに回転体の回転数を減速させることが可能となっている。また、５分間の短絡状態を継続した後に、第１の検出信号１０４が第５のしきい値６［ｒｐｍ］以下または未満、および、第２の検出信号２１１が第６のしきい値２０［Ｖ］以下または未満であることを制御部３００が確認した上で、制御部３００は整流モードへと動作を切り替えて、発電機１００の運転を再開���る。なお、回転体の回転数すなわち、第１の検出信号１０４が第１のしきい値以上の場合にも有効であり、閉ループ４００の発熱を低減するとともに回転体の回転数を減速することが可能となる。なお、第１のスイッチング素子２０２、第５のスイッチング素子２０６のみを常時オンする短絡状態に換えて、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７全てを常時オンとする全短絡状態としても良く、発電機内１００の回転体の回転数が十分低くなっているので、大電流が流れることなく、回転数を低減することが可能となっている。
【００４５】
この閉ループ４００内の等価回路を用いることにより、等価回路に現れる第１のスイッチング素子２０２、第５のスイッチング素子２０６と線路上の抵抗値により、閉ループ４００内の等価回路に流れる電流４０１により、発電機１００内の回転体に対して制動トルクを発生させて、回転体を減速、場合により停止に至らせることも可能となっている。
【００４６】
また、整流モードに切り替える場合は、直流電圧値をある電圧（第６のしきい値）以下または未満とする条件と回転数の回転数をある回転数（第５のしきい値）以下または未満となる条件の積で条件を規定しているので、いずれかの条件が未達の場合、電流消費モードが維持されるので、回転体の回転数の上昇を低減することが可能となっている。また、条件の積で規定しているので、出力電圧、回転数の安全性を所望の時間確認した以降に再度、整流モードに切り替えるので、整流回路、回転体の状態を確認した上で整流モードに切り替えることになるので、安全性の上でも有利である。よって、別途部品を使用することなく部品点数を大幅に増加させることなく、回転体の回転動作が制御される電力変換装置２００を実現することが可能となっている。なお、短絡状態とは異なる電流消費モード（例えば、第１のスイッチング素子２０２、第５のスイッチング素子２０６をオン・オフ制御させる、つまり、間欠的にオンとする）を所望の時間、継続しても良い。この場合であっても、回転体を安全な回転数以下または回転数未満にすることは可能であり、回転体の停止を実現することも可能である。
【００４７】
また、直流の負荷が複数になった場合、それに合わせて電力変換装置２００の出力数は増減させることが可能である。また、電力変換装置２００内のブリッジ整流回路２０１に入力される発電機１００の位相の異なる交流も、２相以上の増減ができる。ブリッジ整流回路２０１は発電機１００の出力数と、直流の負荷の数に応じて、入出力の変更が可能である。
【００４８】
なお、本実施形態では、発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対のブリッジ整流回路の入力端に入力され、ブリッジ整流回路の出力端に直流を出力するブリッジ整流回路を制御する制御部を有し、制御部は、発電機内の回転体の回転数に応じた信号を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、直流に応じた第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路とコイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替えることにより、発電機内の回転体の回転動作を制御する制御装置とすることもできる。
【００４９】
なお、本実施形態では、発電機内の回転体の回転動作に応じて流れる発電機内のコイルの電流に基づいた位相の異なる交流が少なくとも一対の入力端に入力され、少なくとも一対の出力端に直流を出力するとともに、制御部からの制御信号を受けるブリッジ整流回路を有し、ブリッジ整流回路は、発電機内の回転体の回転数に応じた出力値を検出する第１の検出手段が出力する第１の検出信号、および、ブリッジ整流回路の出力する直流に応じた電圧値を検出する第２の検出手段が出力する第２の検出信号を受け、ブリッジ整流回路が直流を出力する整流モードと、ブリッジ整流回路とコイルで閉ループを形成する電流消費モードと、を切り替える制御信号を制御部から受けることにより、発電機内の回転体の回転動作を制御する整流回路とすることもできる。
【００５０】
本実施形態では、第１から第６のスイッチング素子２０２〜２０７が整流手段、電流消費モード、短絡状態を実現するものとして説明したが、これに限るものではなく、スイッチング手段２０２〜２０７に変えてダイオードを使用して整流手段を実現しても良く、電流消費モード、および、短絡状態を実現する場合のみにダイオードに並列に接続されたスイッチング手段をオンさせるとしても良く、適宜設計は可能である。
【００５１】
本実施形態では、３相の位相の異なる交流の場合について説明したが２相の交流を整流回路に入力しても良い。なお、２相の交流を入力する場合、一対の交流は位相差を有しており位相差は９０度であることが好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１００  発電機
１０１  発電機１００内の第１のコイル
１０２  発電機１００内の第２のコイル
１０３  発電機１００内の第３のコイル
１０４  第１の検出信号
１０６  発電機１００の出力Ｅｕｗ
１０７  発電機１００の出力Ｅｕｖ
１０８  発電機１００の出力Ｅｗｖ
１０９  第１の検出手段
１１０  風速信号ｗｆ
１１１  発電機１００の出力Ｅｖｗ
１１２  発電機１００の出力Ｅｗｕ
１１３  発電機１００の出力Ｅｖｕ
１１５  電力変換装置
１１７  発電機１００の出力ｕ
１１８  発電機１００の出力ｖ
１１９  発電機１００の出力ｗ
２００  電力変換装置
２０１  電力変換装置２００内ブリッジ整流回路
２０２  ブリッジ整流回路２０１内第１のスイッチング素子Ｓｕ１
２０３  ブリッジ整流回路２０１内第２のスイッチング素子Ｓｕ２
２０４  ブリッジ整流回路２０１内第３のスイッチング素子Ｓｖ１
２０５  ブリッジ整流回路２０１内第４のスイッチング素子Ｓｖ２
２０６  ブリッジ整流回路２０１内第５のスイッチング素子Ｓｗ１
２０７  ブリッジ整流回路２０１内第６のスイッチング素子Ｓｗ２
２０８  平滑用コンデンサＣｓ
２０９  出力電圧Ｅｄ
２１０  出力電流ｉｄ（Ｉｄ）
２１１  第２の検出信号Ｖｓ
２１２  フィードバック信号Ｉｓ
２１３  入力電流ｉｕ
２１４  入力電流ｉｖ
２１５  入力電流ｉｗ
２１６  第２の検出手段
３００  制御部
３０１  演算部
３０３  スイッチング制御部
３０４  ＵＡＲＴ
３０５  ＣＡＮ
３０６  ＬＩＮ
４００  閉ループ
４０１  閉ループを流れる電流Ｉｌｏｏｐ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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